Обзор мер предосторожности при заземлении приборов E+H

В промышленных автоматизированных системах проектирование заземления приборов E+H напрямую влияет на безопасность оборудования, стабильность сигнала и надёжность системы. Неправильное заземление может привести к повреждению оборудования, помехам сигнала и даже к авариям. В данной статье на основе соответствующих норм систематизированы 16 ключевых мер предосторожности при заземлении приборов E+H для использования инженерно-техническими специалистами и специалистами по закупкам.

Заземление приборов в основном делится на две категории: защитное заземление и рабочее заземление, которые имеют чёткие различия по функции, способу подключения и требованиям к сопротивлению.

I. Требования к защитному заземлению

Защитное заземление предназначено для предотвращения появления опасного напряжения на металлическом корпусе прибора из-за повреждения изоляции и обеспечения безопасности персонала. Ниже приведены конкретные нормы:

1.1 Какие части требуют защитного заземления

  • Корпуса, панели, шкафы, боксы электроизмерительных приборов и другие нормально не находящиеся под напряжением металлические части, которые при повреждении изоляции могут оказаться под опасным напряжением, должны иметь защитное заземление.
  • Кабельные лотки, защитные трубы, кронштейны, основания и другие металлические конструкции также требуют защитного заземления.
  • Местные приборы, выключатели и т.п. с напряжением питания не выше 36 В могут не иметь защитного заземления, если в проектной документации нет особых требований.

1.2 Случаи, когда защитное заземление можно не выполнять

  • Кнопки, сигнальные лампы, реле и другие малогабаритные низковольтные аппараты, устанавливаемые на металлических панелях и плитах во взрывобезопасных зонах, могут не иметь защитного заземления, если их металлические корпуса имеют хороший контакт с заземлёнными металлическими панелями и плитами.

1.3 Требования к подключению системы защитного заземления

  • Система защитного заземления приборов должна подключаться к сети защитного заземления низковольтного электрооборудования электротехнической части.
  • Соединение должно быть надёжным и прочным, не допускается последовательное заземление.
  • Значение сопротивления защитного заземления должно соответствовать проектной документации.
  • Кабельные лотки и защитные трубы кабелей, устанавливаемые на зданиях, могут иметь повторное заземление.

II. Требования к рабочему заземлению

Рабочее заземление обеспечивает нормальную работу приборов и систем управления и включает заземление сигнальных цепей, экранное заземление и заземление искробезопасных цепей с особыми требованиями.

2.1 Основные положения рабочего заземления

  • Приборы и системы управления должны иметь рабочее заземление; способ подключения системы заземления и значение сопротивления заземления должны соответствовать проектной документации.
  • Заземление сигнальных цепей и экранное заземление должны использовать общее заземляющее устройство.
  • Каждая цепь прибора должна иметь только одну точку заземления сигнальной цепи, если только не используется разделитель для изоляции цепи постоянного сигнала между двумя точками заземления.

2.2 Место заземления сигнальной цепи

  • Точка заземления сигнальной цепи должна находиться со стороны показывающего прибора.
  • При использовании термопар заземлённого типа и приборов с уже заземлёнными чувствительными элементами заземление со стороны показывающего прибора не требуется.

2.3 Требования к экранному заземлению

  • Экран кабелей и проводов приборов должен заземляться со стороны панели и шкафа приборов в аппаратной.
  • Экран одной и той же цепи должен иметь надёжную электрическую непрерывность, не должен быть изолирован или иметь повторное заземление.
  • При наличии требований по защите от помех резервные жилы в многожильных кабелях должны быть заземлены в одной точке, а резервные жилы экранированных кабелей и экран кабеля должны быть заземлены с одной стороны.

2.4 Заземление искробезопасных цепей

  • Искробезопасные цепи сами по себе, если в проектной документации нет особых указаний, не должны заземляться.
  • При использовании диодных барьеров безопасности их заземление должно быть соединено с общим выводом источника постоянного тока.

III. Требования к монтажу и материалам системы заземления

Правильный способ монтажа и качественные материалы являются основой эффективности системы заземления.

3.1 Способ подключения заземляющих проводников

  • Различные виды заземления цепей внутри панелей, шкафов и боксов приборов должны подключаться отдельными заземляющими ответвлениями к заземляющей шине или колодке заземления, затем от шины или колодки выводиться магистраль заземления и, наконец, соединяться с общей магистралью заземления и заземлителем.
  • Различные заземляющие ответвления, шины или колодки в местах, где нет соединения, должны быть изолированы друг от друга.

3.2 Материалы заземления и крепёж

  • Соединительные провода системы заземления должны быть медными изолированными проводами или кабелями.
  • Крепление должно выполняться оцинкованными болтами.
  • Заземляющая шина внутри панелей, шкафов и боксов приборов должна быть из меди и закреплена на изолирующих опорах.
  • Соединение между общей магистралью заземления и заземлителем должно выполняться сваркой.

3.3 Цвет заземляющих проводов и защита от статического электричества

  • Цвет заземляющих проводов должен соответствовать проектной документации и иметь зелёно-жёлтую маркировку.
  • Заземление для защиты от статического электричества должно соответствовать проектной документации и может выполняться одновременно с работами по защите от статического электричества оборудования, трубопроводов и электрооборудования.

IV. Ключевые параметры и сравнение

Для удобства сопоставления при проектировании и монтаже в таблице ниже приведены основные различия между защитным и рабочим заземлением:

Пункт Защитное заземление Рабочее заземление
Цель Предотвращение поражения электрическим током, обеспечение безопасности персонала Обеспечение стабильности сигнала, подавление помех
Объект подключения Сеть защитного заземления низковольтного электрооборудования Общее заземляющее устройство (сигнальные цепи, экраны)
Сопротивление заземления Соответствует проектной документации Соответствует проектной документации
Способ подключения Не допускается последовательное заземление Заземление в одной точке, избегать повторного заземления
Типичные случаи Корпуса приборов, кабельные лотки, кронштейны Сигнальные цепи, экраны, искробезопасные цепи

V. Рекомендуемые этапы монтажа

Для обеспечения правильного выполнения системы заземления приборов E+H рекомендуется следующая последовательность действий:

  1. Изучить и понять конкретные требования по заземлению в проектной документации.
  2. Разделить защитное и рабочее заземление, спланировать пути заземления отдельно.
  3. Подготовить соответствующие материалы: медные изолированные провода, оцинкованные болты, медные шины и т.д.
  4. Установить заземляющую шину или колодку, обеспечив изоляцию между ответвлениями.
  5. Подключить защитное заземление к сети защитного заземления низковольтного электрооборудования, избегая последовательного соединения.
  6. Подключить рабочее заземление, обеспечив заземление сигнальной цепи только в одной точке, а экрана — со стороны аппаратной.
  7. Проверить сопротивление заземления на соответствие проектным требованиям.
  8. Обозначить цвет заземляющих проводов (зелёный/жёлтый) и зафиксировать результаты монтажа.

VI. Частые вопросы и меры предосторожности

  • Избегать повторного заземления: экран одной и той же сигнальной цепи не должен заземляться с обоих концов, иначе могут возникнуть токи помех.
  • Заземление искробезопасных цепей: если в проекте нет особых указаний, искробезопасные цепи не должны заземляться, чтобы не нарушить искробезопасные свойства.
  • Измерение сопротивления заземления: после монтажа необходимо измерить сопротивление заземления и убедиться в его соответствии проектной документации.
  • Соответствие материалов: заземляющая шина должна быть медной, соединительные провода — медными изолированными, запрещается заменять медь алюминием.
  • Заземление для защиты от статического электричества: может выполняться одновременно с работами по защите от статического электричества оборудования и трубопроводов, но должно соответствовать проектной документации.

Соблюдение вышеуказанных мер предосторожности при заземлении приборов E+H позволяет эффективно повысить безопасность и надёжность промышленных автоматизированных систем, снизить помехи сигнала и риск отказов. Правильное заземление — это не только требование технических норм, но и ключ к обеспечению долгосрочной стабильной работы.